KR20050097478A

KR20050097478A - 지하 구조물 축조방법

Info

Publication number: KR20050097478A
Application number: KR1020050086494A
Authority: KR
Inventors: 김혜영; 김기수
Original assignee: 김혜영
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2005-10-07

Abstract

지하 구조물 축조용 원통형관(P)을 몇개의 단위 세그멘트(1)(1')...로 절개한 다음, 그 단위 세그멘트(1)(1')...들을 상기 원통형관의 내경과 같은 크기의 외경을 갖는 다수개의 링빔(2)(2')...의 외주면에 용접하여 원래의 원통형관 형태대로 구성하고, 상기 세그멘트(1)(1')...들간의 절개선(3)(3')...은 석고나 몰타르로 밀폐시킨 다음, 상기 원통형관(P)내에 그 원통형관의 내경과 일치하는 외경을 가지면서 그 양측에는 잘록한 만곡면(5)(5')을 갖는 공기압 주름관(bellows; 이하 벨로우즈라 함)(4)을 삽입하여 공기압에 의해 원통형관(P)이 견고히 지지되게한 후, 상기 벨로우즈(4)의 양측 만곡면(5)(5')에 용접 열에 의해 쉽게 용해되거나 연소되지 않는 금속판이나 목재판으로된 보호판(7)(7')을 밀착시킨 후, 그 보호판(7)(7')과 그것과 마주보는 원통형관(P)의 절개예정부(6)(6')사이의 공간을 하니콤형 섬유블럭(8)(8')으로 채워 보호판(7)(7')을 밀착시키면서 벨로우즈(4)로 팽팽하게 지지되게한 다음, 상기 하니콤형 섬유블럭(8)(8')과 상기 원통형관의 절개예정부(6)(6')를 절단하여 제거한 후, 그 절단부위에 다른 원통형관(P')(P")을 중첩하고 상기 원통형관(P)과 접합부(9)(9')(10)(10')를 용접한 후, 통상의 방법으로 원통형관(P)에 설치된 그라우팅액 주입공(11)(11')...을 통하여 그라우팅액을 주입하여 그라우팅(12)(12')...처리후, 상기 벨로우즈(4)와 보호판(7)(7')을 제거하고, 상기에서 원통형관의 절개예정부(6)(6')와 하니콤형 섬유블럭(8)(8')제거시에 절단된 링빔(2)(2')...의 상하를 수직빔(13)(13')으로 연결 용접 복귀시켜 원통형관(P)(P')(P")이 고정지지되게하는 공정을 반복하면서 좌우로 연결되는 다른 원통형관(Pⁿ)(P^n')...을 계속 연결하여 구조물형태를 만든 후 그 원통형관(P)(P')(P")...(Pⁿ)(P^n')들의 내벽에 훅(hook)철근을 고정 설치후 콘크리트를 타설하여 각종 형태의 강합성 지하 구조물을 축조하는 것이다.

Description

지하 구조물 축조방법{Process for constructing underground structures}

본 발명은 지하 구조물을 축조하는 방법에 관한 것으로서, 특히 지하 구조물 축조용 원통형관을 몇개의 세그멘트로 절개한 후 그 원통형관의 내경과 같은 크기의 외경을 갖는 링빔의 외주면에 용접한 후 그 원통형관내에 공기압 주름관(벨로우즈)을 삽입하여 지지한 다음, 벨로우즈 양 측면과 그 측면에 해당되는 원통형관사이에 보호판과 하니콤형 섬유블럭을 채워 벨로우즈와 원통형관을 팽팽하게 지지게되게한 다음 섬유블럭과 그것과 접한 원통형관 및 링빔을 절개하여 그 절개부에 다른 원통형관의 측면이 접하도록하여 용접 고정한 후 그 원통형관내의 측면에 절단된 링빔을 복귀시켜 원통형관을 지지되게하는 공정을 반복하면서 통상의 방법으로 원통형관과 관사이를 그라우팅 처리후 원통형관 내외부를 후크형으로된 철근을 다수개 부착 후 콘크리트로 타설하는 방법으로 일반 터널형, 원통형 터널, 사각터널형등의 강합성 지하구조물을 축조하는 방법에 관한 것이다.

종래의 본원 발명과 유사한 지하굴착용 구조물 축조방법으로서는 대한민국 등록번호 제10-0507729호에 게시되어 있고 본원에서 도10에서 도시된 바와같이, 지하 구조물 축조용 원통형관(10)을 원형으로 유지하기 위해 원통형관(P)내에 +자형 쐐기(30)와 하부수평판(80)사이마다에 하니콤형 섬유블럭(40)을 충입하여 원통형관(10)이 원형을 견고하게 유지하도록한 다음, 도11에 도시된 바와같이, 상기 원통형관(10)의 양 측면의 다른 원통형관(P')(P")과 중첩될 원통형관 부위(50)(50')와 하니콤형 섬유블럭(40) 및 쐐기(30)를 제거하고, 그 부위에 다른 원통형관(P')(P")을 중첩시켜 그 원통형관(P)(P')(P")의 접합부(100)(100')를 점용접하여 이탈되지 않게 고정한 다음, 도12에 도시된 바와같이, 그라우팅액 주입공(60)(60')을 통하여 그라우팅액을 주입하여 원통형관(P)(P')(P")들 사이를 그라우팅(70)(70') 처리후, 상기 원통형관(P)내에 충입되어 있는 하부수평판(80) 아래에 충입된 하니콤형 섬유블럭(90)을 제외한 하니콤형 섬유블럭(40)과 쐐기(30)를 모두 제거후, 상기 원통형관(P)(P')(P")이 서로 점용접된 V자형 접합부(100)(100')의 내측을 상하단이 V자형인 지지봉(120)으로 지지시킨 후, 도13에 도시된 바와같이, 그 내부에 일정형태의 철근(130)을 설치한 다음, 도14에 도시된 바와같이, 원통형관(P)(P')(P")내에 콘크리트(170)를 타설하고, 도15에 도시된 바와같이, 하부수평판(80)하부에 충입되어 있는 하니콤형 섬유블럭(90)을 제거하여 구조물 축조를 완료하였었다.

물론 상기와 같은 방법으로 축조되는 구조물은 일반터널형, 원통형, 4각 터널형태로 축조될 수 있었다.

그러나 이상과 같은 종래의 지하 구조물 축조방법은 일일이 구조물 축조용 원통형관(P)내에 쐐기(30), 하니콤형 섬유블럭(40), 하부수평판(80) 및 하부 하니콤형 블럭등을 채워 원통형관(P)이 원형을 유지하도록한 다음 다른 원통형관(P')(P")을 중첩 설치할 원통형관 부위(50)와 하니콤형 섬유블럭(40), 쐐기(30)등을 제거한 다음 원통형관(P')(P")들의 접촉부위(100)(100') 점용접한 후 그 원통형관(P)내의 하니콤형 섬유블럭(40), 쐐기(30)등을 제거한 다음 그 점용접된 접촉부위(100)(100')를 ∨자형 상하단으로된 지지봉(120)으로 지지시킨 후, 일정형태의 철근(130)도 보강해야하고 그 후 원통형관(P)(P')(P")에 콘크리트를 타설한 다음 그 하부수평판(80)아래의 하니콤형 섬유블럭(90)을 제거하여 구조물을 완료하여야하므로 절차가 번거롭고 복잡하며 쐐기(30)가 하니콤형 섬유블럭(40)(90)등의 자재가 많이 필요하여 공사원가상승 요인이 되고 다양하고 많은 각종 자재에 의해 공사시간이 많이 걸리게되어 공사비가 많이 소요됨을 물론 단시간에 많은 양의 공사가 불가능한 단점이 있었다.

본원은 상기한 바와같은 종래의 지하 구조물 축조방법의 결점을 개선하여 지하 구조물용 원통형관을 몇개의 단위 세그멘트로 절개한 다음 상기 원통형관의 내경과 같은 외경을 갖는 다수개의 링빔의 외주면에 상기 단위 세그멘트를 용접 고정한 후 그 원통형관내에 그 원통형관의 내경과 대응되고 그 양측면이 잘록한 만곡면을 갖는 공기압 주름관(벨로우즈)을 내장하여 공기압에 의해 원통형관이 지지되게한 다음 그 벨로우즈의 잘록한 양측면에 목재판이나 금속판과 같은 난연성의 보호판을 밀착시키고 그 보호판과 마주보는 원통형관의 절개예정부사이를 하니콤형 섬유블럭으로 치밀하게 채워서 보호판과 벨로우즈를 치밀하고 팽팽하게 지탱되게한 후 상기 원통형관의 절개예정부와 하니콤형 섬유블럭을 절단하여 제거한 다음 그 절개부위에 다른 원통형관을 중첩하여 서로 맞닿는 부위를 용접한 후 상기 절개예정부를 절단시에 절단된 링빔부위를 수직링빔으로 연결 용접시켜 원상복귀시한 다음 각 원통형관을 콘크리트로 타설하므로서 단시간에 간편하고 용이하게 구조물을 축조할 수 있게한 것으로서 이를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다.

지하 구조물 축조용 원통형관(P)을 몇개의 단위 세그멘트(1)(1')...로 절개한 다음, 그 단위 세그멘트(1)(1')...들을 상기 원통형관의 내경과 같은 크기의 외경을 갖는 다수개의 링빔(2)(2')...의 외주면에 용접하여 원래의 원통형관 형태대로 구성하고, 상기 세그멘트(1)(1')...들간의 절개선(3)(3')...은 석고나 몰타르로 밀폐시킨 다음, 상기 원통형관(P)내에 그 원통형관의 내경과 일치하는 외경을 가지면서 그 양측에는 잘록한 만곡면(5)(5')을 갖는 공기압 주름관(bellows; 이하 벨로우즈라 함)(4)을 삽입하여 공기압에 의해 원통형관(P)이 팽팽하게 지지되게한 후, 상기 벨로우즈(4)의 양측 만곡면(5)(5')에 용접 열에의해 쉽게 용해되거나 연소되지 않는 금속판이나 목재판으로된 보호판(7)(7')을 밀착시킨 후, 그 보호판(7)(7')과 그것과 마주보는 원통형관(P)의 절개예정부(6)(6')사이의 공간을 하니콤형 섬유블럭(8)(8')으로 채워 보호판(7)(7')을 밀착시키면서 벨로우즈(4)로 팽팽하게 지지되게한 다음, 상기 하니콤형 섬유블럭(8)(8')과 상기 원통형관의 절개예정부(6)(6')를 절단하여 제거한 후, 그 절단부위에 다른 원통형관(P')(P")을 중첩하고 상기 원통형관(P)과 접합부(9)(9')(10)(10')를 용접한 다음, 통상의 방법으로 원통형관(P)에 설치된 그라우팅액 주입공(11)(11')...을 통하여 그라우팅액을 주입하여 그라우팅(12)(12')...처리후, 상기 벨로우즈(4)와 보호판(7)(7')을 제거하고, 상기에서 원통형관의 절개예정부(6)(6')와 하니콤형 섬유블럭(8)(8')제거시에 절단된 링빔(2)(2')...의 상하를 수직빔(13)(13')으로 용접 연결 복귀시켜 원통형관(P)(P')(P")이 고정지지되게하는 공정을 반복하면서 좌우로 연결되는 다른 원통형관(Pⁿ)(P^n')...을 계속 연결하여 구조물 형태를 만든 후 그 원통형관들(P)(P')(P")...(Pⁿ)(P^n')들의 내벽에 훅(hook)철근을 고정 설치후 콘크리트를 타설하여 각종 형태의 강합성 구조물을 축조하는 것이다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 구조물 축조방법은 원통형관을 통채로 구조물 축조지역에 압입하고 그 속에 쐐기나, 하부수평판이나, 하니콤형 섬유블럭등 자재를 일일이 채워서 원통형관을 단단하게 유지시킨 다음 그 좌우측의 쐐기, 하니콤형 섬유블럭등을 제거한 후 그 제거부에 다른 원통형관을 중첩시키는 복잡한 공정을 거치지 않고도 일정크기로 절개된 단위 세그멘트(1)(1')...를 링빔(2)(2')...의 외주면에 간편히 용접고정하여 그 세그멘트(1)(1')사이의 절개선(3)(3')을 몰타르나 석고로 임시 밀폐시켰으므로 물이 새지 않는 상태에서 작업이 가능하고 그와같이 링빔(2)(2')...의 외주면에 단위 세그멘트(1)(1')...을 용접한 원통형관(P)속에 그 원통형관(P)의 내경과 일치되는 외경을 갖는 벨로우즈(4)를 내장하여 공기압에 의해 상기 원통형관(P)을 간편하게 팽팽하게 지지되게 함은 물론 벨로우즈(4)의 양측 만곡면(5)(5')에 금속판이나 목재판으로된 보호판(7)(7')을 밀착시키므로서 원통형관(P)(P')(P")이 접합부(9)(9')(10)(10')를 용접시에 고무로된 벨로우즈가 용해하거나 연소되지 않게 하면서, 그 보호판(7)(7')과 절개예정부(6)(6')사이에 하니콤형 섬유블럭(8)(8')를 채우므로서 보호판(7)(7')과 벨로우즈(4)가 팽팽하게 원통형관(P)을 지탱해주는 역할을 하게하고 이러한 상태에서 절개예정부(6)(6')와 하니콤형 섬유블럭(8)(8')을 절단하여 제거한 다음 다른 원통형관(P')(P")을 중첩하여 그 관(P)(P')(P")들이 접합부(9)(9')(10)(10')만 용접한 후 상기 절개예정부(6)(6')와 하니콤형 섬유블럭(8)(8')을 제거할 때 제거된 측면 링빔을 수직링빔(13)(13')으로 연결 복귀시키므로서 원통형관(P)(P')(P")...이 완전하게 유지되게되고 이러한 상태에서 원통형관내에 콘크리트를 타설하면 간편하게 구조물을 축조하게 된다.

본 발명 방법에 의해 지하 구조물을 축조하게 되면 재료가 적게들고 공정이 간편하므로 단기간에 적은 경비로 많은 양의 구조물을 축조를 할 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 원통형관을 단위 세그멘트로 절개후 링빔의 외주면에 용접한 상태의 사시도.

도 2 는 본 발명에 따른 구조물 축조방법에 사용된 벨로우즈의 사시도.

도 3 은 도1의 원통형관속에 도2의 벨로우즈를 설치한 상태의 사시도.

도 4 는 본 발명에 따른 원통형관에 벨로우즈를 삽입후 그 양측의 만곡면과 원통형관 사이를 하니콤형 섬유블럭으로 채운 상태의 정면도.

도 5 는 도4에서 원통형관 측면의 하니콤형 섬유블럭과 원통형관 일부를 제거후 그 제거부위에 다른 원통형관을 설치하여 그 접합부를 용접한 상태의 정면도.

도 6 은 도5의 공정후 원통형관을 지지하는 링빔의 상,하단을 수직링빔으로 용접하여 원상복귀한 상태의 정면도.

도 7 은 원통형관(P)의 내외면을 다수개의 후크형 철근 부착후 콘크리트를 타설한 상태도.

도 8 은 본 발명에 따라 도6의 과정을 거친 후 원통형관에 콘크리트를 타설한 상태의 정면도.

도 9(a)(b)(c)는 본 발명에 따라 축조된 지하 구조물의 각각 다른 예시도.

도 10 는 종래의 구조물 축조를 위한 원통형관내에 쐐기, 하부수평판, 하니콤형 섬유블럭을 내장한 상태의 정면도.

도 11 은 도10의 측면부를 절단 제거후 다른 원통형관을 중첩한 상태의 정면도.

도 12 은 도11에서 쐐기 및 상부 하니콤 섬유블럭을 제거한 후 원통형관의 접합부를 상하단이 ∨자형인 지지봉으로 지지시킨 상태의 정단면도.

도 13 는 도12와 같은 작업후 원통형관내에 철근을 설치한 상태의 정단면도.

도 14 은 도13과 같은 공정후 원통형관내에 콘크리트를 타설한 상태의 정단면도.

도 15 는 도14와 같은 공정후 하부수평판 아래의 하니콤형 섬유블럭과 그것에 부착된 원통형관을 제거한 상태의 정단면도.

*도면중 주요부분에 대한 부호의 설명*

P,P',P",Pⁿ,P^n'; 원통형관 1,1' : 세그멘트

2,2' : 링빔 3,3' : 절개선

4 : 벨로우즈 5,5' : 만곡면

6,6' : 절개예정부 7,7' : 보호판

8,8' : 하니콤형 섬유블럭 9,9',10,10' : 접합부

11,11'... : 그라우팅액 주입공 12,12'... : 그라우팅

13,13' : 수직빔 14 : 훅 철근

15 : 내면 마무리 콘크리트 16 : 관속 콘크리트

Claims

지하 구조물 축조용 원통형관(P)을 몇개의 단위 세그멘트(1)(1')...로 절개한 다음, 그 단위 세그멘트(1)(1')...들을 상기 원통형관의 내경과 같은 크기의 외경을 갖는 다수개의 링빔(2)(2')...의 외주면에 용접하여 원래의 원통형관 형태대로 구성하고, 상기 세그멘트(1)(1')...들간의 절개선(3)(3')...은 석고나 몰타르로 밀폐시킨 다음, 상기 원통형관(P)내에 그 원통형관의 내경과 일치하는 외경을 가지면서 그 양측에는 잘록한 만곡면(5)(5')을 갖는 공기압 주름관(bellows)(4)을 삽입하여 공기압에 의해 원통형관(P)이 팽팽하게 지지되게한 후, 상기 벨로우즈(4)의 양측 만곡면(5)(5')에 용접 열에의해 쉽게 용해되거나 연소되지 않는 금속판이나 목재판으로된 보호판(7)(7')을 밀착시킨 후, 그 보호판(7)(7')과 그것과 마주보는 원통형관(P)의 절개예정부(6)(6')사이의 공간을 하니콤형 섬유블럭(8)(8')으로 채워 보호판(7)(7')을 밀착시키면서 벨로우즈(4)로 팽팽하게 지지되게한 다음, 상기 하니콤형 섬유블럭(8)(8')과 상기 원통형관의 절개예정부(6)(6')를 절단하여 제거한 후, 그 절단부위에 다른 원통형관(P')(P")을 중첩하고 상기 원통형관(P)과 접합부(9)(9')(10)(10')를 용접한 후, 통상의 방법으로 원통형관(P)에 설치된 그라우팅액 주입공(11)(11')...을 통하여 그라우팅액을 주입하여 그라우팅(12)(12')...처리후, 상기 벨로우즈(4)와 보호판(7)(7')을 제거하고, 상기에서 원통형관의 절개예정부(6)(6')와 하니콤형 섬유블럭(8)(8')제거시에 절단된 링빔(2)(2')...의 상하를 수직빔(13)(13')으로 용접 연결 복귀시켜 원통형관(P)(P')(P")이 고정지지되게하는 공정을 반복하면서 좌우로 연결되는 다른 원통형관(Pⁿ)(P^n')...을 계속 연결하여 구조물 형태를 만든 후 그 원통형관들(P)(P')(P")...(Pⁿ)(P^n')들이 내벽에 훅(hook)철근을 고정 설치후 콘크리트를 타설함을 특징으로하는 지하 구조물 축조방법.